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研究背景及目的脑卒中位居人类死因之三,缺血性卒中则是中年以上人群死亡的主要原因[1],且多数脑卒中幸存者会遗留终生残疾[2]。脑缺血再灌注损伤是脑缺血疾病临床治疗中的关键问题,目前缺乏有效的干预方法。近年来,一氧化氮(nitric oxide,NO)与脑缺血再灌注损伤的关系日益受到关注,NO是一种内皮细胞衍生舒张因子,具有扩张血管、抑制血小板粘附和聚集、调节脑血流作用。本文通过动物模型研究NO供体/前体硝酸甘油(Nitroglycerin)/L-精氨酸(L-arginine)对脑缺血再灌注损伤的作用。临床缺血性卒中常见的阻塞血管是大脑中动脉及其分支,故本实验采用大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)法建立局灶性大鼠脑缺血模型,并通过介入方法将硝酸甘油/L-精氨酸局部应用于MCAO模型中,观察其对大鼠脑缺血再灌注后行为学、病理学及血清学改变的影响,从而评估二者对脑缺血再灌注损伤的作用,期望为缺血性卒中的临床预防和治疗提供一种更有效的途径。实验材料与方法66只健康成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为4组:(1)假手术组(n=12),(2)MCAO模型组(n=18),(3)硝酸甘油组(n=18),(4)L-精氨酸组(n=18)。除假手术组外,所有动物均在MCAO模型成功建立2小时后再灌注,并即刻颈内动脉内分别介入给予生理盐水、硝酸甘油和L-精氨酸。各组按动物处死时间又分为两个亚组,即再灌注3h组和24h组,每亚组6只动物,各亚组动物分别在Longa评分、取血后处死,用红四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色测定脑梗死体积(除3h时间点),对大鼠大脑皮层及海马组织进行苏木素-伊红(Hematoxylin-Eosin, HE)染色观察组织学变化,神经胶质酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)抗体免疫组织化学染色检测星形胶质细胞改变,比色法检测血清NO及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量。实验结果一、Longa评分结果:3h时间点:硝酸甘油和L-精氨酸组评分均显著高于MCAO模型组(P<0.025),且低于假手术组(P<0.025);24h时间点:各组Longa评分无明显差异(P>0.025)。二、TTC染色及脑梗死体积测定24h时间点:TTC染色显示硝酸甘油、L-精氨酸组脑梗死体积(%)分别为(±s):8.00±0.98,10.49±1.16,与MCAO模型组(23.01±4.07)比较,差异均有显著性(P<0.05)。三、病理形态学(缺血侧)(一) HE染色3h时间点:各组大鼠脑组织HE染色未见明显细胞脱失;24h时间点:假手术组细胞的数量、形态分布正常,MCAO模型组细胞大量脱失,硝酸甘油、L-精氨酸组细胞脱失不明显,有较多锥体状或圆形细胞保留。(二) GFAP染色3h时间点:CA3区和Hilus区硝酸甘油、L-精氨酸组阳性细胞数明显少于MCAO模型组(均为P<0.01);大脑皮质区硝酸甘油、L-精氨酸组阳性细胞数均少于MCAO模型组(分别为P<0.01、P<0.05)。24h时间点:CA3区、Hilus区及大脑皮质区硝酸甘油、L-精氨酸组阳性细胞数明显少于MCAO模型组(均为P<0.01)。四、血清学检测结果(一) NO检测结果3h时间点:给药组血清NO均显著升高,硝酸甘油组和L-精氨酸组高于假手术组(均为P<0.01),也高于MCAO模型组(均为P<0.05)。24h时间点:硝酸甘油、L-精氨酸组血清NO高于假手术组(均为P<0.01),硝酸甘油组与MCAO模型组差异无统计学意义(P>0.05),L-精氨酸组高于MCAO模型组(P<0.05)。(二) MDA检测结果3h时间点:硝酸甘油、L-精氨酸组血清MDA均高于假手术组(均为P<0.01)低于MCAO模型组(均为P<0.05)。24h时间点:硝酸甘油、L-精氨酸组血清MDA均高于假手术组(均为P< 0.01)低于MCAO模型组(分别为P<0.05 P<0.01)。结论一、局部介入给予NO供体/前体硝酸甘油、L-精氨酸对大鼠脑缺血再灌注损伤具有保护作用。二、稳定星形胶质细胞活化,降低血清MDA水平从而减轻脑缺血再灌注所致神经损伤是其可能的保护作用机制。